مدلسازی انتقال محلول در رودخانه حاوی نواحی نگهداشت موقت با استفاده از روش شبکه مدارهای الکتریکی معادل

با توجه به آثار زیان بار آلاینده های ورودی به منابع آبی که ناشی از فعالیت های انسانی می باشد، انجام مطالعات در زمینه پیش بینی غلظت این آلاینده ها به منظور انجام اقدامات مقتضی برای کنترل، ضروری به نظر می رسد. بدین منظور مدل های انتقال جرم متعددی برای پیش بینی غلظت محلول در آبراهه های طبیعی ارائه شده اند. این مدل ها به ندرت دارای حل تحلیلی بوده و عمدتا با استفاده از روش های عددی حل می شوند. در این تحقیق روشی تحت عنوان روش شبیه سازی مداری (NSM) که بر پایه آنالوژی موجود بین معادلات دیفرانسیلی حاکم بر پدیده های هیدرودینامیکی و الکتریکی است، معرفی شده و کاربرد آن در حل مدل های مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. مراحل اجرای این روش شامل استخراج مدل الکتروآنالوژیکال و طراحی مدار الکتریکی معادل و در نهایت شبیه سازی مدل مداری با استفاده از کد مناسب در یک نرم افزار تحلیل مدارهای الکتریکی است. در این مقاله ابتدا NSM با مدلسازی حالتی از معادله انتقال نگهداشت موقت که حل تحلیلی دارد، صحت سنجی شده و سپس دقت و کارایی آن در مقایسه با روش عددی احجام محدود (FVM) در حل مدل نگهداشت موقت تودرتو، برآورد شده است. نتایج مدلسازی ها حاکی از مطابقت بسیار عالی بین دو روش NSM و FVM با شاخص های خطای نزدیک به صفر است. حال آن که پیاده سازی شرایط مرزی در NSM ساده تر بوده و انعطاف پذیری بالاتری دارد. به علاوه، زمان محاسباتی مورد نیاز NSM برای مثال های مورد مطالعه کمتر از زمان محاسباتی مورد نیاز FVM می باشد. بنابراین NSM به عنوان جایگزینی دقیق و کارا برای روش های عددی در حل معادلات انتقال توام یک بعدی پیشنهاد می شود.